1309374 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種鍵盤裝置及其方法，特別有關於一 種具指向功能之鍵盤裝置及其方法。 【先前技術】 • 一般筆記型電腦為基於攜帶方便及節省空間，係將各形 ' 式之指向裝置整合於筆記型電腦中，以取代難以攜帶之桌上 Φ 型滑鼠？其中各形式之指向裝置如鍵盤模擬滑鼠功能、觸控 板指向裝置（TouchPad )、軌跡球（TrackBall )、執跡桿 (TYackPoint)等幾種。 如第九圖習知的鍵盤模擬滑鼠裝置所表示，習知技術在 模擬游標移動方面，藉功能切換鍵3 1 0切換鍵盤3 1上模 擬滑鼠按键之功能，其各功能鍵包括模擬滑鼠左键3 1 1， 功能係如同於滑鼠左鍵功能；模擬滑鼠右鍵3 1 2，功能係 如同於滑右键功能，控制游標左移鍵3 1 3 '，係控制游標 左移；控制游標上移鍵3 1 4，係控制游標上移；控制游標 ® 下移鐽3 1 5，係控制游標下移；及控制游標右移鍵3 1 6， 係控制游標右移。不過上述功效僅能使用於控制游標之上、 . 下、左及右方向的移動，如美國專利US6，1⑻，875號中按鍵 、 盤擬滑鼠之功能’於控制游標上實難以精確操控游標移動主 為定目標。 如第十圖習知的觸控板指向裝置所表示，係為當今最普 遍應用於筆記型電腦之指向裝置，藉由觸摸觸控板指向裝置 41控制游標移動，不過其使用上需多次來回觸碰觸控板指 向裝置41來控制游標，才能確實使游標移動至目標位置， 1309374 造成操控不易。而如美國專利US6,606,244號之觸控板指向 裝置，其觸控板指向裝置除組裝不方便外，又因其組成元件 如中央處理單元（C P U )和記憶體（MEMO R Y )之故， 造成該其觸控板指向裝置普遍成本偏高，進而間接提高其筆 記型電腦之製作成本。 【發明内容】 有鑑於此，i本發明係提供一具指向功能之鍵盤裝置及 其方法，係讓使用者籍壓按指向裝置上之控制鍵來操作指 向功能，使能更確實而直接移動指標且方便操作，又可簡 化構造及減少組装工程，叩.連成降低筆記型電腦論入哀置 之製作成本。 因此，本發明提供一具指向功能之鍵盤裝置，所述之 键盤裝置包括一鍵盤裝置、一指向裝置及一鍵盤控制器s 其中該鍵盤裝·置係與該指向裝置為一體成型；另一方面該 键盤控制器更包括一矩陣掃描器、一按鍵信號產生器、一 處理單元、一主機匯流排介面及一内部匯流排，其中鍵盤 控制器於操作時係經由一掃描匯流排以及利周該矩陣掃福 器配合該按鍵信號產生器進而取得一矩陣位址5於該矩陣 位址經該内部匯流排傳至該處理單元，並由該處理單元判 斷該位址是鍵盤裝置上的按鍵，或是指向裝置上的按鍵， 接著送出一適當的動作信號至該主機匯流排介面，另一方 面動作信號則從該主機匯流排介面經由一主機匯流排傳至 一主機。. 本發明提供一具指向功能之鍵盤裝置之方法，本發明 1309374 之動作流程如下，當壓按一具指向功能之鍵盤裝置上任一 按鍵時；藉由一矩陣掃描器掃描一矩陣電路及配合一按鍵 信號產生器工作取得一矩陣位址，其中該矩陣電路係包括 一鍵盤矩陣電路與一指向矩陣電路；再將該矩陣位址藉由 一内部匯流排傳至一處理單元，接著該處理單元判斷該矩 陣位址；若該矩陣位址為該键盤矩陣電路中之矩陣位址， 則該處理單元便傳送一對應的掃描碼經該内部匯流排至一 主機匯流排介面；若該矩陣位址為該指向矩陣電路中之矩 陣位址，則該處理單元便傳送一資料封包經該内部匯流排 至一主機匯流排介面；然後該對應的掃描竭或該資料封包 由該主機匯流排介面經一主機匯流排傳至一主機，以執行 所要求的動作。 為了使貴審查委員能更進一步瞭解本發明之特徵及 技術内容，請參閱本發明之詳細說明與附圖，然而所附圖 式僅提俣參考_說明用.，並非用来對本發明加以限制者。.
[實施方式】 本發明第一實施例係提供一種具指向功能之鍵盤裝置 1，其键盤裝置1包括鍵盤裝置1 1、指向裝置1 2及鍵 盤控制器1 4，其中鍵盤裝置1 1更包括鍵盤矩陣電路1 1 2及複數個按鍵1 1 0 1，如第三圖本發明第一實施例 之矩陣電路示意圖所表示，其中鍵盤矩陣電路1 1 2上之 各節點係由一鍵盤矩陣電路之第一導線群1 1 2 1與一鍵 盤矩陣電路之第二導線群1 1 2 2所组成，而鍵盤裝置1 1上複數個按鍵1 1 0 1係個別對應於該鍵盤矩陣電路1 Γ2上之各節點，藉此將鍵盤裝置Γ1上複數個按鍵1 1 1309374 « 0 1個別地對應至鍵盤矩陣電路1 1 2上之各矩陣位址。 又如第一圖本發明第一實施例之立體圖所表示，其中 具指向功能之鍵盤裝置1係為鍵盤裝置11與指向裝置1 2 —體成型而成，以免去事後的組裝工程，其指向裝置1 2係成型於鍵盤裝置1 1下側邊位置，而指向裝置1 2主 . 要表面侧上係設有包括壓按元件1201、模擬滑鼠左键 之功能鍵1 2 0 2、模擬滑鼠右鍵之功能鍵1 2 0. 3、電 腦頁面上捲鍵1 2 0 4及電腦頁面下捲鍵1 2 0 5以供指 ® 向功能的操作，且另設有八個壓電裝置於壓按元件1 2 0 1下方。 如第二圖本發明第一實施例之方向按鍵元件配置位置 示意圖所示，其中壓按元件1 2 0 1係蓋覆於八個方向壓 電裝置上面，所以可藉壓按壓按元件1 2 0 1來壓觸各壓 電裝置產生對應之信號以控制指標方向；其中.壓電裝置包 括第一方向壓電裝置1 2 0 6係控制游標朝.上方向的移 動，第二方向壓電裝置1 2 0 7係控制游標朝右上方向的 移動，第三方向壓電裝置120 8係控制游標朝右方向的 移動，第©方向壓電裝置1 2 0 9係控制游標朝右下方向 的移動，第五方向壓電裝置1 2 1 0係控制游標朝下方向 * 的移動，第六方向壓電裝置1211係控制游標朝左下方 '向的移動，第七方向壓電裝置1 2 1 2係控制游標朝左方 向的移動，及第八方向壓電裝置1 2 1 3係控制游標朝左 上方向的移動，詳細位置如第二圖本發明第一實施例之方 向按鍵元件配置位置示意圖所示。 上述指向矩陣電路1 2 2上之各節點，係由鍵盤矩陣 1309374 電路1 1 2中之键盤矩陣電路之第一導線群1 1 2 1，與 指向矩陣電路弟一導線1 2 2 1及指向矩陣電路弟二導線 1 2 2 2所組成，而由第三圖本發明第一實施例之矩陣電 路示意圖，與第四圖本發明第一實施例之指向矩陣電路各 節點對應指向裝置各按鍵示意圖對照表示，第四圖上各壓 電裝置與按鍵係個別對應於指向矩陣電路1 2 2上之各節 點，藉此將指向裝置1 2上各键個別地對應於該指向矩陣 電路1 2 2上之各矩陣位址。 如第五圖本發明之系統方塊圖所表示，本發明第一實 施例之矩陣電路1 3係包括鍵盤矩陣電路1 1 2與指向矩 陣電路1 2 2，以供鍵盤控制器1 4掃描整個鍵盤裝置1 上是否有按鍵產生動作，而键盤控制器1 4籍由掃描匯流 排1 6執行掃描矩陣電路1 3，接著將處理過後的信號籍 主機匯流排1 7傳至主機1 5。 如第六圖本發明鐽盤控制器方塊圖所表示，鍵盤控制 器1 4包括矩陣掃描器1 4 1、按鍵信號產生器1 4 2、 處理單元1 4 3、主機匯流排介面1 4 4及内部匯流排1 4 5 ;其中矩陣掃描器1 4 1及按键信號產生器1 4 2係 為一位址榻取單元1 4 0，籍由位址擷取單元1 4 0取得 動作按键之矩陣位址，經處理單元1 4 3判斷處理後傳送 出信號到主機匯流排介面1 4 4，而内部匯流排1 4 5係 於位址擷取單元1 4 0、處理單元器1 4 3與主機匯流排 介面1 4 4間做傳輸信號之用。 如第七圖本發明第一實施例之動作流程圖所表示，當 於具指向功能之鍵盤裝置1_上壓按任一按鍵（S 1 );由於 1309374 該鍵係對應於矩陣電路1 3上一矩陣位址，接著鍵盤控制 器1 4係藉由矩陣掃描器1 4 1，經掃描匯流排1 6掃描 矩陣電路1 3，且配合按鍵信號產生器1 4 2工作可取得 該動作按鍵之矩陣位址（S 3 );接著該動作按鍵之矩陣位 址係經内部匯流#1 4 5傳至處理單元1 4 3，而處理單 元1 4 3係判斷該動作按鍵之矩陣位址是源自於按鍵裝置 1 1中之鍵盤矩陣電路1 1 2之矩陣位址，或是指向裝置 .1 2中之指向矩陣電路1 2 2之矩陣位址（S 5 )「其中若 • 該動作按键之矩陣位址是源自於按鍵裝置1 1中之鍵盤矩 陣電路1 1 2之矩陣位址，則處理單元1 4 3經内部匯流 排1 4 5傳送一掃描瑪至主機匯流排介面1 4 4，而鍵盤 控制器1 4係籍主機匯流排介面1 4 4，經主機匯流排1 7將該掃描鹤傳至主機1 5 (. S 7 );另一方面若該動作按 鍵之矩陣位垃是源自於指向裝置1 2中之指向矩陣電路1 2 2之矩陣位逆，則處理單元1 4 3經内部匯流排1 4 5 傳送一資料封包至主機匯流排介面1 4 4，而鍵盤控制器 φ 1 4係藉主機匯流排介面1 44，經一主機匯流排將該資 料封包傳至一主機（S 9 )，其中該資料封包係為處理單元 1 4 3處理該動作按鍵之信號後所產生的四個位元組之封 - 包，包括表示按鍵狀態信號、X軸位移信號、Y軸位移信 * 號及電腦頁面擦貝信號，最後主機1 5接收到該持描碼或 該資料封包便執行該掃描碼或該資料封包所要求之動作 (S 1 1 )。 本發明第二實施例係提供一種具指向功能之鍵盤裝置 2，包括鍵盤裝置2 2、及键盤控制器1 4，其中鍵盤裝 置2 2更包括複數個按键2 1及矩陣電路1 3，而複數個 10 1309374 按鍵2 1更包括了指向功能切換鍵2 1 0 1及十二個指向 功能按鍵，其十二個指向功能按鍵包括模擬滑鼠左鍵之功 能鍵2 1 0 2、模擬滑鼠右鍵之功能鍵2 1 0 3、電腦頁 面上捲鍵2 1 0 4、電腦頁面下捲鍵2 1 0 5、第一方向 鍵2106、第二方向键210 7、第三方向鍵2108、 第四方向鍵2109、第五方向鍵2 1 10、第六方向鍵 2 1 1 1、第七方向鍵2 1 1 2及第八方向鍵2 1 1 3(以 * 下稱：十二個指向功能按鍵）。 • 如第五圖本發明之系統方塊圖所表示，本發明第二實 施例矩陣電路13係俣键盤控制器14掃描整個鍵盤1上 是否有按鍵產生動作，而键盤控制器1 4藉由掃描匯流排 1 6執行掃描矩陣電路1 3，接著將處理過後的信號藉主 機匯流排1 7傳至主機1 5。 如第六圖本發明鍵盤控制器方塊圖所表示，鍵盤控制 器1 4包括矩陣掃描器1 4 1、按鍵信號產生器1 4 2、 處理單元1 4 3、主機匯流排介面1 4 4及内部匯流排1 φ 4 5 ;其中矩陣掃描器1 4 1及按鍵信號產生器1 4 2係 為一位址擷取單元1 4 0 '籍位址榻取單元1 4 0取得一 矩陣位址，經處理單元1 4 3判斷處理後傳送出信號到主 ' 機匯流排介面1 4 4，而内部匯流排1 4 5係於位址擷取 • 單元1 4 0、處理單元器1 4 3與主機匯流排介面1 4 4 間做傳輸信號之用。 本發明提供之矩陣電路13上之各節點係對應於鍵盤 裝置2 2上複數個按鍵2 1之各按鍵，藉此各按键係對應 於該矩陣電路1 3上之各矩陣位址；接著鍵盤控制器1 4 11 1309374 係利用矩陣掃描器1 4 1經掃描匯流排1 6掃描矩陣電路 1 3，且配合按鍵信號產生器1 4 2可取得一動作按鍵之 矩陣位址；其中矩陣位址經由處理單元判斷1 4 3，並處 理鍵盤裝置2 2上所動作之按鍵信號，再送出處理後的信 號經内部匯流排1 4 5傳至主機匯流排介面1 4 4，再由 主機匯流排1 7傳至主機1 5。 本發明鍵盤裝置2 2上之指向功能切換鍵2 1 0 1， * 係利用來切換該十二個指向功能按鍵之操作模式，當處理 • 單元1 4 3得到動作按鍵之矩陣位址為指向功能切換鍵2 1 0 1之矩陣位址，便使該十二個指向功能按鍵於一不使 甩指向功能模式與一使用指向功能模式間做切換，而在此 肉1種个同4旲式广有兩種个同的功fs ^該十二個指向功能按 鐽在使用指向功能模式可為指向裝置的功能，若於不使用 指向功能模式為一般普通鍵盤功能；其中該十二個指向功 能按鐽為指向裝置的功能時：.模擬滑鼠左鍵之功能鍵2 1 0 2係為模擬滑鼠左鍵之功能，模擬滑鼠右鍵之功能键2 1. (J 3係為松挺滑氣右鍵之功能，電滕貝面上捲鍵2 1 0 4係為電腦貞面上择之功能5電胸貝面卜箱·鍵2 1 0 b係 為電腦頁I©卜楼之功能’弟一方问建2 1 0 6係為控制游 • 標朝上方向，第二方向键2 1 0 7係為控制游標朝右上方 * 向，第三方向鍵2 1 0 8係為控制游標朝右方向，第四方 向鍵2 1 0 9係為控制游標朝右下方向，第五方向鍵2 1 1 0係為控制游標朝下方向5弟六方问键2 1 1 1係為控 制游標朝左下方向，第七方向鍵2 1 1 2係為控制游標朝 左方向，及第八方向鍵2 1 1 3係為控制游標朝左上方向 之以上四個功能的控制鍵和八個方向的控制鍵。 12 1309374 另一方面處理單元1 4 3係將該動作之按鍵信號處理 為一四位元組織資料封包，該封包内包括表示按鍵狀態信 號、X軸位移信號、Y轴位移信號及電腦頁面捲頁信號； 而該十二個指向功能按鍵為一般普通鍵盤功能時，其處理 單元1 4 3係將該動作之按鍵信號傳送一對應之掃描碼， 該掃描碍係為'~般初始設定之鍵盤婦描碼，該掃描碼或該 資料封包經内部匯流排1 4 5傳至主機匯流排介面1 4 4，再經主機匯流排1 7傳至主機1 5執行該掃描褐或該 Φ 資料封包所要求的動作。 惟以上所述，僅為本發明之較佳可行實施例之詳細說. 明與圖式，非因此即拘限本發明之專利範圍，故舉凡運闬 本發明說明書及圖式内容所為之等效變化實施例，均同理 皆包含於本發明之範圍内容，任何熟悉該項技藝者在本發 明之領域内，可輕易思及之變化或修飾皆可涵蓋在以下本 案之專利範圍。.
[圖式簡單說明】 第一圖係本發明第一實施例之立體圖。 第二圖 係本發明第一實施例之方向按鍵元件配置位置示 意圖。 第三圖係本發明第一實施例之矩陣電路示意圖 第四圖 係本發明第一實施例之指向矩陣電路各節點對應 指向裝置各按鍵示意圖。 第五圖係本發明之系統方塊圖。 13 1309374 第六圖係本發明之鍵盤控制器方塊圖。 第七圖 係本發明第一實施例之動作流程圖。 第八圖係本發明第二實施例之俯視圖。 第九圖係習知的键盤模擬滑鼠裝置。 第十圖係習知的觸控板指向裝置。 【主要元件符號說明】
I .具指向功能之鍵盤裝置 II 鍵盤裝置
0 1 鍵盤裝置上之複數 個按健 9 鍵盤矩陣電路 2 1 鍵盤矩陣電路之第 一等綠群 2 2 键盤矩陣電路之第 二導線群 1 2 ?自问衷罝 1201 壓按元件 1202 模擬滑鼠左键之功能鍵 1 2 0 3 模擬滑鼠右键之功能鍵 1 2 0 4 電腦頁¢7上搭键 120b 電腦頁曲下捲鍵 1206 第一方向壓電裝置 14 1309374 1207 第二方向壓電裝置 1208 第三方向屢電裝置 1 2 0 9 第四方向壓電裝置 1210 第五方向壓電裝置 1211 第六方向壓電裝置 1212 第七方向壓電裝置 ^ 1213 第八方向壓電裝置 122 指向矩陣電路 1221 指向矩陣電路第一導線 1222 指向矩陣電路第二導線 13 矩陣電路 14 鍵盤控制器 14 0 位址擷取單元 14 1* 矩卩早掃描si 14 2 按鍵信號產生器 14 3 處理單元 14 4 主機匯流排介面 14 5 内部匯流排 1309374 16 掃描匯流排 1 7 主機匯流排 2 具指向功能之鍵盤裝置 2 1 鍵盤裝置上之複數個按健 2 10 1 指向功能切換按鍵 2 10 2 模擬滑鼠左鍵之功能键 2103 模擬滑鼠右鍵之功能鍵 2104 電腦貝㈤上捧鍵 2105 電腦頁面下捲鍵 2106 第一方向鍵 2107 第二方向鍵 2108 第三方向鍵 2109 第四方向鍵 2110 第五方向鍵 2111 第六方向鍵 2112 第七方向鍵 2113 第八方向鍵 22 键盤裝置 3 1 習知技術之键盤 16 1309374 10 11 1 2 1 3 14 1 4 習知技術之功能切換鍵 習知技術之模擬滑鼠左鍵 習知技術之模擬滑鼠右鍵 習知技術之控制游標左移鍵 習知技術之控制游標上移鍵 習知技術之控制游標下移鍵 習知技術之控制游標右移鍵 習知技術之觸控板指向裝置 17